Адрес этой статьи в интернете: www.biophys.ru/archive/congress2012/proc-p27.htm

ФИЗИЧЕСКАЯ ОСНОВА ДЕЙСТВИЯ СЛАБЫХ ПОЛЕЙ НА БИООБЪЕКТЫ – КВАНТОВЫЕ ОТЛИЧИЯ СПИН-ИЗОМЕРОВ Н₂О

Першин С.М.

Научный центр волновых исследований ИОФ им. А.М.Прохорова РАН,

 Вавилова 38, 119991, Москва, Россия, pershin@kapella.gpi.ru

Концепция. Действие слабых магнитных и электромагнитных (МП и ЭМП) полей на воду, растительные и живые объекты экспериментально обосновано в разных лабораториях [www.LFBM-congress.spb.ru]. Физическая природа наблюдаемых явлений обсуждается с привлечением свойств воды, но без упоминания спиновых отличий Н₂О. Напротив, обнаруженные нами вращательные линии спин-изомеров Н₂О в воде [1] и селективное связывание пара-Н₂О при формировании гидратных слоёв биомолекул [А.Бункин, 2010] указывают на существование спин-изомеров Н₂О, а также возможность пленения мономеров Н₂О в каналах [2] льдоподобных структур дают нам основание предложить концепцию действия слабых МП и ЭМП на основе сугубо квантовых отличий спиновых изомеров Н₂О. 

Аддитивный отклик. Энергия W спинового (сверхтонкого) взаимодействия предельно мала ~10^-6kT, например, W=μH, где Н-напряженность МП, μ-магнитный момент (спин) протонов молекулы орто-Н₂О. Но есть усиление сигнала и действия (аддитивность): W_n=NμH пропорционально объему воды или числу молекул N; суммарный момент поворачивает стрелку компаса в МП Земли, а человек реагирует на магнитные бури. Так контраст МРТ-изображения усиливают введением солей гадолиния для уменьшения времени релаксации спина орто-Н₂О.

Резонансные процессы усиливают действие переменных ЭМП: параметрический резонанс на ларморовской частоте f = γB_DC прецессии спина (γ=42.6 Гц/мкТл гиромагнитное отношение для протона) при значениях фактора В.В. Леднева γB_ACf ^-1=0.69; 2.75…. Так близко расположенные уровни орто/пара-Н₂О образуют смешанные квантовые состояния, эффективно меняют отношение орто/пара при резонансном действии ЭМП в полосе частот кГц-МГц: уровни Н₂О 5₅₀-5₅₁ и 9₉₁-9₉₀ разделяет щель менее 100 МГц и 30 кГц. Наконец, физика действия  излучения 632.8 нм He-Ne лазера («активация» воды в биообъектах) обусловлена резонансным возбуждением колебательно-вращательного перехода именно спин-изомера орто-Н₂О, релаксация которого задерживается на уровне 6₁₆ и сопровождается перестройкой водородо-связанных структур. 

Тепловая энергия kT, резонансное возмущение. Деление клеток в курином яйце в инкубаторе начинается при t⁰≈37.5 ⁰C, а при 36 ⁰C (уменьшение энергии броуновского движения на 0.3%) деления клеток не будет также как и проницаемости эритроцитов через микрокапилляр 1.3мкм [С.Першин, 2009]. Энергия kT обеспечивает флуктуации центра ОН полосы воды [С.Першин, 2005] и отношения орто/пара линий над ее поверхностью [D.J.Morre, 2008], а также переупаковку молекул Н₂О при 4 ⁰С [3] при «резонансе» энергий kT=hΩ и кванта вращения орто или пара изомера Н₂О в особых точках воды [С.Першин, 2008], как в маятнике-ротаторе Максвелла.

THE PHYSICAL BASIS OF THE WEAK FIELDS INTERACTION WITH BIO OBJECTS IS THE QUANTUM DIFFERENCES OF H₂O SPIN-ISOMERS

Pershin S.M.

Wave Research Center of Prokhorov General Physics Institute RAS, Moscow, Russia,

pershin@kapella.gpi.ru

Литература

1. Бункин А.Ф., Нурматов А.А., Першин С.М., Когерентная четырехфотонная спектроскопия низкочастотных либраций молекул в жидкости, УФН, 2006, 176, №8, 883-889.

2. Golo V.L. and Pershin S.M., Localization of water monomers inside ice-like clusters, 2012, 4 Apr, arXiv:1204.0868v1 [cond-mat.soft]; Physics of Wave Phenomena, 2012, 20, №3.

3. Першин С.М., Крутянский Л.М., Лукъянченко В.А., Об обнаружении неравновесного фазового перехода в воде, Письма в ЖЭТФ, 2011, 94, №2, 131-136.